حققت السيارات الكهربائية تقدمًا هائلاً في مدى قيادتها في السنوات الأخيرة. فمن عام ٢٠١٧ إلى عام ٢٠٢٢، زاد متوسط مدى القيادة من ٢١٢ كيلومترًا إلى ٥٠٠ كيلومتر، ولا يزال هذا المدى في ازدياد، حيث تصل بعض الطرازات إلى ١٠٠٠ كيلومتر. يشير مدى القيادة المشحون بالكامل إلى انخفاض مستوى الطاقة من ١٠٠٪ إلى ٠٪، ولكن يُعتقد عمومًا أن استخدام بطارية طاقة عند الحد الأقصى ليس بالأمر الجيد.
ما هي أفضل قيمة لشحن بطارية السيارة الكهربائية؟ هل الشحن الكامل يُتلف البطارية؟ من ناحية أخرى، هل تفريغ البطارية تمامًا يُضر بها؟ ما هي أفضل طريقة لشحن بطارية السيارة الكهربائية؟
1. لا يُنصح بشحن بطارية الطاقة بالكامل
تستخدم بطاريات السيارات الكهربائية عادةً خلايا أيونات الليثيوم. وكما هو الحال في الأجهزة الأخرى التي تستخدم بطاريات الليثيوم، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، فإن الشحن حتى 100% قد يُؤدي إلى عدم استقرار البطارية، مما قد يؤثر سلبًا على حالة الشحن (SOC) أو يُسبب عطلًا كارثيًا. عند شحن بطارية الطاقة المدمجة وتفريغها بالكامل، لا تتراكم أيونات الليثيوم في منفذ الشحن لتكوين شجيرات. يمكن لهذه المادة أن تخترق بسهولة الحجاب الحاجز الكهرومغناطيسي للطاقة وتُسبب ماسًا كهربائيًا، مما يتسبب في اشتعال السيارة تلقائيًا. لحسن الحظ، تُعد الأعطال الكارثية نادرة جدًا، ولكنها أكثر عرضة للتسبب في تدهور البطارية. عندما تخضع أيونات الليثيوم لتفاعلات جانبية في الإلكتروليت مما يؤدي إلى فقدان الليثيوم، فإنها تخرج من دورة الشحن والتفريغ. ويرجع ذلك عادةً إلى ارتفاع درجات الحرارة الناتجة عن الطاقة المخزنة عند الشحن إلى أقصى سعتها. لذلك، يُسبب الشحن الزائد تغيرات لا رجعة فيها في بنية المادة الفعالة للقطب الموجب للبطارية، وتحلل الإلكتروليت، مما يُقصر من عمرها الافتراضي. من غير المرجح أن يُسبب شحن السيارة الكهربائية من حين لآخر إلى 100% مشاكل ملحوظة فورًا، إذ لا يُمكن تجنب شحنها بالكامل في ظروف خاصة. ومع ذلك، إذا تم شحن بطارية السيارة بالكامل لفترة طويلة وبشكل متكرر، فستظهر مشاكل.
2. ما إذا كانت نسبة 100% المعروضة مشحونة بالكامل بالفعل
صممت بعض شركات صناعة السيارات واقيات عازلة لشحن السيارات الكهربائية للحفاظ على مستوى شحن البطارية (SOC) سليمًا لأطول فترة ممكنة. هذا يعني أنه عندما تُظهر لوحة قيادة السيارة نسبة شحن 100%، فإنها لا تصل فعليًا إلى حدٍّ قد يؤثر على سلامة البطارية. هذا النظام، أو ما يُعرف بالتخفيف، يُخفف من تدهور البطارية، ومن المرجح أن تتجه معظم شركات صناعة السيارات نحو هذا التصميم للحفاظ على السيارة في أفضل حالة ممكنة.
3. تجنب الإفرازات المفرطة
بشكل عام، يؤدي تفريغ البطارية باستمرار لأكثر من 50% من سعتها إلى تقليل عدد دورات الشحن المتوقعة. على سبيل المثال، يؤدي شحن البطارية إلى 100% وتفريغها إلى أقل من 50% إلى تقصير عمرها الافتراضي، كما يؤدي شحنها إلى 80% وتفريغها إلى أقل من 30% إلى تقصير عمرها الافتراضي أيضًا. ما مدى تأثير عمق التفريغ (DOD) على عمر البطارية؟ ستكون سعة البطارية التي يصل عمق التفريغ فيها إلى 50% أكبر بأربع مرات من سعة البطارية التي يصل عمق التفريغ فيها إلى 100%. بما أن بطاريات السيارات الكهربائية نادرًا ما تُفرّغ بالكامل - مع مراعاة حماية المخزن المؤقت - فقد يكون تأثير التفريغ العميق أقل، ولكنه لا يزال ملحوظًا.
4. كيفية شحن المركبات الكهربائية وإطالة عمر البطارية
1) انتبه لوقت الشحن، يُنصح باستخدام الشحن البطيء. تنقسم طرق شحن مركبات الطاقة الجديدة إلى شحن سريع وشحن بطيء. يستغرق الشحن البطيء عادةً من 8 إلى 10 ساعات، بينما يستغرق الشحن السريع عادةً نصف ساعة لشحن 80% من الطاقة، ويمكن شحنه بالكامل في ساعتين. ومع ذلك، سيستهلك الشحن السريع تيارًا وطاقة كبيرين، مما سيؤثر بشكل كبير على حزمة البطارية. إذا تم الشحن بسرعة كبيرة، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى طاقة افتراضية للبطارية، مما سيقلل من عمر بطارية الطاقة بمرور الوقت، لذلك لا يزال الخيار الأول عندما يسمح الوقت بذلك. طريقة الشحن البطيء. تجدر الإشارة إلى أن وقت الشحن يجب ألا يكون طويلاً جدًا، وإلا فسيؤدي إلى الشحن الزائد ويؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة بطارية السيارة.
٢) انتبه لمستوى الطاقة أثناء القيادة وتجنب التفريغ العميق. عادةً ما تُذكّرك مركبات الطاقة الجديدة بالشحن في أسرع وقت ممكن عندما تكون الطاقة المتبقية من ٢٠٪ إلى ٣٠٪. إذا واصلت القيادة في هذا الوقت، فسيتم تفريغ البطارية بعمق، مما يُقلل من عمرها. لذلك، عندما تكون الطاقة المتبقية منخفضة، يجب شحنها في الوقت المناسب.
٣) عند التخزين لفترات طويلة، احرص على عدم فقدان شحن البطارية. في حالة ركن السيارة لفترة طويلة، تأكد من عدم فقدان شحن البطارية. فالبطارية معرضة للكبريتات عند فقدان الطاقة، وتلتصق بلورات كبريتات الرصاص باللوحة، مما يسد قناة الأيونات، ويسبب نقصًا في الشحن، ويقلل من سعة البطارية. لذلك، يجب شحن سيارات الطاقة الجديدة بالكامل عند ركنها لفترات طويلة. يُنصح بشحنها بانتظام للحفاظ على البطارية في حالة جيدة.
وقت النشر: ١٢ أبريل ٢٠٢٣